Gen CTNNB1
Gen CTNNB1 nằm trên nhiễm sắc thể số 3, cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein gọi là beta-catenin. Protein này có trong nhiều loại tế bào và mô, chủ yếu tại những điểm kết nối các tế bào lân cận.
Chức năng chính
Beta-catenin rất cần thiết để kết dính các tế bào với nhau và trong giao tiếp giữa những tế bào. Protein beta-catenin cũng đóng vai tròn quan trọng trong đường truyền tín hiệu Wnt. Một số protein trong đường tín hiệu này liên kết với beta-catenin, từ đó khởi động một quá trình nhiều bước cho phép protein di chuyển vào nhân tế bào. Khi ở trong nhân, beta-catenin tương tác với các protein khác để kiểm soát hoạt động của một số gen. Đường tín hiệu Wnt thúc đẩy tế bào phát triển và phân chia cũng như xác định chức năng chuyên biệt mà tế bào sẽ có (biệt hóa). Tín hiệu Wnt liên quan đến nhiều giai đoạn phát triển trước khi sinh. Ở các mô trưởng thành, đường tín hiệu này có chức năng duy trì và đổi mới các tế bào gốc, chính là những tế bào giúp sửa chữa tổn thương mô và có thể chuyển thành những loại tế bào khác.
Trong số các hoạt động, beta-catenin dường như quan trọng với chức năng bình thường của nang tóc (cấu trúc chuyên biệt của da nơi mọc tóc). Protein này hoạt động trong các tế bào tạo nên một phần của nang tóc gọi là ma trận. Các tế bào này phân chia và trưởng thành để tạo nên các thành phần khác nhau của nang tóc và thân tóc. Khi tế bào ma trận phân chia, sợi tóc được đẩy lên và mọc ra khỏi da.
Đột biến gây bệnh
Khối u samoid
Các đột biến gen CTNNB1 có thể gây ra một loại tăng trưởng tiến triển nhưng không phải ung thư (lành tính) gọi là khối u samoid (desmoid tumor). Đột biến gen CTNNB1 hiện diện trong khoảng 85% tất cả các khối u samoid không di truyền (đơn lẻ). Những khối u hiếm gặp này thường phát sinh từ mô liên kết ở bụng, vai, cánh tay trên hoặc cẳng chân. Các đột biến gen CTNNB1 gây ra khối u samoid là soma, mắc phải trong quá trình sống của một người và chỉ hiện diện trong các tế bào khối u. Đột biến soma không di truyền.
Đột biến gen CTNNB1 gây ra khối u samoid thường xảy ra tại một vùng gen gọi là exon 3. Chúng thay đổi các axit amin trong protein beta-catenin, dẫn đến protein beta-catenin bất ổn định và khó bị phá vỡ khi không còn cần thiết nữa nên protein tích tụ trong tế bào. Beta-catenin dư thừa thúc đẩy tế bào tăng sinh không kiểm soát rồi hình thành khối u.
U thượng bì vôi hóa
Đột biến soma trên gen CTNNB1 được tìm thấy ở hầu hết các khối u thượng bì vôi hóa (pilomatricoma), một loại u da lành tính liên quan đến nang lông.
Đột biến gen CTNNB1 được tìm thấy trong ung thư tế bào chết được mô tả là đột biến tăng chức năng. Chúng khiến protein beta-catenin luôn được bật (hoạt động liên tục), dẫn đến một số gen được kích hoạt bất thường nên làm tăng sự phát triển và biệt hóa của các tế bào liên quan đến chất nền nang lông. Tế bào phân chia quá nhanh và không kiểm soát dẫn đến hình thành khối u.
Hầu hết các khối u thượng bì vôi hóa lành tính, nhưng một tỷ lệ rất nhỏ là ung thư (ác tính). Phiên bản ác tính của khối u này được gọi là ung thư biểu mô pilomatrix. Giống như u thượng bì vôi hóa, ung thư biểu mô pilomatrix có đột biến soma trong gen CTNNB1. Chưa rõ tại sao một số khối u này là ung thư trong khi đa số các khối u khác lại không.
Khối u Wilms
Các đột biến gen CTNNB1 hiện diện trong khối u Wilms, một dạng ung thư thận hiếm gặp hầu như chỉ xảy ra ở trẻ em. Những đột biến này là soma, chỉ xảy ra trong các tế bào thận làm phát sinh khối u. Đột biến gen CTNNB1 trong khối u Wilms dẫn đến protein beta-catenin hoạt động quá mức nên bật tín hiệu Wnt lâu hơn bình thường, dẫn đến tế bào thận tăng sinh không kiểm soát rồi phát triển thành khối u.
U tuyến sản xuất-aldosterone
Ung thư buồng trứng
Các loại ung thư khác
Đột biến soma trên gen CTNNB1 được xác định trong một số loại ung thư khác, bao gồm ung thư đại trực tràng, gan, tuyến giáp, ung thư buồng trứng, ung thư nội mạc tử cung và ung thư da, cũng như một loại khối u não gọi là u nguyên bào tủy. Các nghiên cứu cho thấy đột biến tăng chức năng trong gen CTNNB1 ngăn cản quá trình phân hủy beta-catenin khi nó không còn cần thiết nữa, từ đó cho phép protein tích tụ trong tế bào. Beta-catenin dư thừa di chuyển vào nhân tế bào rồi thúc đẩy tế bào tăng sinh không kiểm soát, cuối cùng khối u ung thư phát triển.
Các đột biến gen CTNNB1 có thể khiến tế bào bình thường trở thành tế bào ung thư, CTNNB1 được xếp vào nhóm gen sinh ung thư (oncogene). Đôi khi, đột biến tại các gen sinh ung thư khác xảy ra cùng với đột biến gen CTNNB1 gây ung thư. Người ta vẫn chưa hiểu rõ tại sao các đột biến gen CTNNB1 liên quan đến một số loại khối u ung thư và không phải ung thư.
Các tên gọi khác
- armadillo
- beta-catenin
- catenin (cadherin-associated protein), beta 1
- catenin (cadherin-associated protein), beta 1, 88kDa
- catenin beta-1
- CTNB1_HUMAN
- CTNNB
References
- Genetic Testing Information. CTNNB1 catenin beta 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved January 18, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1499
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CATENIN, BETA-1; CTNNB1. Retrieved January 18, 2022 from https://omim.org/entry/116806
- U.S National Library of Medicine. CTNN1B gene. Retrieved December January 18, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/ctnnb1/